• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.114-119
• /
• 2011

폭발한계와 인화점은 가연성물질의 화재 및 폭발의 위험성을 결정하는데 중요한 연소특성치이다. 본 연구에서는 산류와 케톤류의 폭발상한계를 예측하기 위해서, 평형상태에서 인화점을 측정하는 Setaflash 밀폐식 장치(ASTM D3278)를 사용하여 이들의 상부인화점을 측정하였다. 측정된 상부인화점을 이용하여 Antoine 식에 의한 계산된 폭발상한계는 기존의 문헌값들보다 약간 낮게 나타났다. 본 연구에서 제시한 실험 및 예측 방법을 이용하여 다른 가연성물질의 폭발상한계 예측이 가능해 졌다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.11-17
• /
• 2013

노말언데칸의 안전한 취급을 위해서 하부인화점, 상부인화점, 연소점 그리고 발화지연시간에 의한 발화온도를 측정하였다. 또한 노말언데칸의 하부와 상부인화점의 측정값을 이용하여 폭발하한계와 상한계를 예측하였다. 밀폐식 장치에 의한 노말언데칸의 하부인화점은 $59^{\circ}C$와 $67^{\circ}C$로 측정되었고, 개방식 장치에 의한 하부인화점은 $67^{\circ}C$와 $72^{\circ}C$로 측정되었다. 클리브랜브 장치에 의한 노말언데칸의 연소점은 $74^{\circ}C$로 측정되었다. ASTM E659-78 장치를 사용하여 자연발화 온도와 발화지연시간을 측정하였고, 여기서 측정된 최소자연발화온도는 $198^{\circ}C$였다. 측정된 하부인화점 $59^{\circ}C$와 상부인화점 $83^{\circ}C$를 이용하여 예측된 폭발하한계는 0.65 Vol.%, 폭발상한계는 2.12 Vol.%였다.

• 한국가스학회지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.50-56
• /
• 2005

LPG는 가정용 및 자동차용 연료로 우리 생활 주변에 많이 사용되고 있는 가연성 기체이다. LPG의 생산 공정의 개선 등을 조정하고 연료로서의 특성을 개선하기 위한 LPG성분 조정에 대한 연구들이 일부 진행되고 있다. 이러한 특성을 개선하기 위한 방법의 하나로 LPG의 가스들을 혼합하는 방법이 고려되고 있다. LPG는 가장용으로 주로 사용되는 프로판과 자동차용으로 사용되는 부탄이 대부분이지만 프로필렌과 부틸렌도 LPG의 한 종류이다. 본 연구에서는 프로판과 부탄에 프로필렌을 혼합할 경우 폭발특성과 연소 배기가스의 성분변화 등을 측정하여 프로판과 부탄에 프로필렌이 혼합될 경우 특성치의 변화를 살펴보고자 하였다. 실험결과 불포화 탄화수소인 프로필렌이 혼합될 경우 폭발압력 및 압력상승속도가 증가할 수 있고 프로필렌 혼합비가 클 경우 연소가스 중에 CO가스의 발생량이 증가할 가능성이 있음을 알 수 있었다.

• 에너지공학
• /
• 제24권3호
• /
• pp.20-26
• /
• 2015

아크릴릭산 연소특성치의 신뢰도를 살펴보기 위해, 폭발한계에 대해서는 문헌을 통해 고찰하였고, 인화점과 발화지연시간에 의한 발화온도를 측정하였다. 그 결과, Setaflash와 Pensky-Martens 밀폐식 장치에 의한 아크릴릭산의 하부인화점은 $48^{\circ}C$와 $51^{\circ}C$로 측정되었으며, Tag와 Cleveland 개방식에서는 $56^{\circ}C$로 측정되었다. ASTM E659 장치를 사용하여 자연발화온도와 발화지연시간을 측정하였고, 아크릴릭산의 최소자연발화온도는 $417^{\circ}C$로 측정되었다. 측정된 하부인화점과 상부인화점에 의한 폭발하한계는 2.2 Vol%, 상한계는 7.9 Vol%로 계산되었다.

• 한국가스학회지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.24-29
• /
• 2003

실내에서 가스 폭발시 피해를 예측하기 위해서 폭발 화염면의 전파를 수치해석을 통해 해석했다. 확산방정식에 의해 가스누출에 의한 실내의 가스확산분포를 구했으며, 문헌에서 선택한 누출의 초기조건을 사용했다. 화염온도를 계산하기 위해 각 가스 혼합비에 따른 엔탈피와 화학식에 대한 reduced mechanism을 사용했으며 문헌에서 찾은 각 가스의 농도 별 층류 연소속도를 혼합가스의 층류연소속도에 적용시켰다. k-$\epsilon$ 모델에서 난류 에너지를 층류연소속도와 결합시켜 난류화염 전파속도를 모델링 했다. 화염면의 전파를 분석하기 위해 실내의 위치에는 직각, 화염면의 전파에는 원통좌표계를 사용했다. 유리창의 파손에 의한 화염전파면의 변화에 따른 압력상승 요인을 해석하였으며, 창문의 크기에 따라서 점화위치에 따른 실내 압력상승의 영향이 서로 다르게 나타나는 결과를 얻었다.

• 한국가스학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.84-90
• /
• 2023

연소의 3요소 중 대기 중에 상시 존재하는 산소는 고압산소 조건에서는 극미량의 가연물만으로도 화재·폭발이 발생할 수 있으며. 연소속도 역시 상당하여 순식간에 공정 설비 및 배관을 녹이는 등 직접적인 영향을 줄 수 있는 온도까지 상승할 수 있다. 따라서 고압산소 상태에서 발생한 사고는 기타 사고에 비해 큰 피해가 발생하는 경우가 많다. 최근 산소공급 배관에 설치되어 있는 밸브를 조작하던 도중 내부에서 급격한 연소와 함께 파열이 발생하여 폭발로 인한 인명피해가 발생하였는데, 오래된 탄소강 배관인 경우 운전 중 발생한 Particle이 가연물이 되어 사고가 발생할 수 있다. 특히나 산소설비는 고압가스안전관리법에 따라 허가된 시설이고, 산업안전보건법에 의한 제한규정이 없는 상태이기 때문에 이러한 기준 적립이 무엇보다 중요하다. 따라서 본 연구에서는 사고사례 및 해외기준을 바탕으로 고압 산소 취급 시 안정성 향상을 위한 방법에 대해 검토하고자 한다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.25-30
• /
• 2017

가연성 물질의 다양한 연소 특성 때문에 이들 물질의 안전한 사용, 취급 및 운송을 위해서는 정확한 물질 안전정보가 필수적이다. 인화점, 연소점, 폭발한계 및 최소자연발화온도(AIT)는 위험한 물질을 취급하는 화학산업과 실험실 등에서 특별한 관심을 필요로 하는 중요한 안전 매개변수이다. 본 연구에서는 화학산업에 중간제로 널리 사용되고 있는 tert-butylbenzene을 선정하였다. tert-Butylbenzene 연소특성치의 신뢰도를 고찰하기 위해서 인화점, 연소점, 최소발화온도를 측정하였고, 폭발한계는 측정된 인화점을 이용하여 계산하였다. Setaflash와 Pensky-Martens 밀폐식 장치에 의한 tert-butylbenzene의 하부인화점은 $39^{\circ}C$와 $44^{\circ}C$로 측정되었으며, Tag와 Cleveland 개방식에서는 $51^{\circ}C$와 $54^{\circ}C$로 측정되었다. 그리고 Tag와 Cleveland에 의한 연소점은 $54^{\circ}C$와 $58^{\circ}C$로 측정되었다. ASTM E659 장치를 사용하여 tert-butylbenzene 의 자연발화온도와 발화지연시간을 측정하였고, 그 결과 tert-butylbenzene의 최소자연발화온도(AIT)는 $450^{\circ}C$로 측정되었다. 또한 Setaflash에 의해 측정된 하부인화점 $39^{\circ}C$를 이용한 결과 폭발하한계는 0.68 vol%로 계산되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제40권3호
• /
• pp.165-173
• /
• 2016

2011년 3월 11일 리히터 스케일 9.0의 강진과 10-14m파도로 인해 Fukushima Daiichi(FD) 원자력 단지의 주전력과 보조전력이 끊어져 냉각장치가 작동하지 않았고 노심의 열이 제거되지 못해 폭발이 일어나는 사고가 발생했다. 노심의 열이 제거되지 못하면 핵연료 피복재인 지르칼로이(zircaloy)와 같은 금속이 고온 상태에서 수증기와 산화 반응하여 수소를 발생시킨다. 발생된 수소는 격납건물로 방출되는데 방출된 수소가 연소하는 경우 격납건물의 안정성에 영향을 줄 정도의 큰 충격을 유발할 수 있는 수소폭발로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 격납건물 내부의 수소 분포를 분석한 연구 [1]에서 제시한 폭발의 위해도가 높은 영역에 대하여 폭발해석을 수행하였으며 수소 폭발이 격납건물의 건전성에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 격납건물 중앙부를 제외하고 수소폭발이 발생하였고 상부에 전체 수소의 40%이상이 모였을 때와 하부 좌측, 우측의 격벽사이에 수소가 모였을 때 큰 폭발이 발생했으며 격납건물 벽면에 큰 응력을 동반하였다.

• 한국가스학회지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.60-64
• /
• 2006

카본블랙 제조공정에서 발생되는 부생가스의 폭발한계와 폭발특성을 연구하였다. 부생 가스의 75% 가량은 수분과 질소였으며 가연성 성분으로는 수소를 비롯한 메탄, 아세틸렌, 일산화탄소 등을 포함하고 있어 연료로 활용하고 있다. 부생 가스중의 가연성 가스 성분들에 의해 공정상에 폭발 및 연소의 위험이 있다. 실험결과 얻어진 폭발한계범위는 17.1%에서 70.7%였으며 르샤틀리에 법칙을 이용하여 예측한 값과는 상당한 차이가 있었다. 또한 폭발특성 실험 결과 폭발압력은 최대 $5.4kg/cm^2$이었고 평균 폭발압력 상승속도는 $39.2kg/cm^2/s$였다. 이러한 결과들은 부생 가스의 취급 및 이용에 따른 폭발이나 화재 사고시 공정과 시설 등에 치명적인 손상을 입힐 수 있으므로 가스폭발 방지 및 방호조치가 필요하다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제54권3호
• /
• pp.367-373
• /
• 2016

산업분야에서 사용되는 플라스틱 분진은 대부분 가연성이며 화재폭발사고 위험성이 있다. 그러나 산업현장에서 안전한 취급을 위해 활용할 수 있는 폭발특성 자료는 매우 적다. 본 연구에서는 사업장에서 취급하는 다양한 플라스틱 분진 의 폭발특성을 실험적으로 조사하여 관련 자료와 안전정보를 제공하는 것을 목적으로 수행하였다. 이를 위해 20 L 분진폭발시험장치를 사용하여 각종 폭발특성값을 측정하였다. 그 결과 ABS ($209.8{\mu}m$), PE ($81.8{\mu}m$), PBT ($21.3{\mu}m$), MBS ($26.7{\mu}m$) 및 PMMA ($14.3{\mu}m$)시료의 분진폭발지수($K_{st}$)는 각각 62.4, 59.4, 70.3, 303, 203.6[$bar{\cdot}m/s$]의 값이 얻어졌다. 또한 플라스틱 분진폭발에 의한 피해예측을 위하여 분진폭발압력에서 분진의 연소속도가 일정하다고 가정하고 최대압력소요시간 및 화염도달시간을 고려한 화염전파속도모델을 통하여 분진폭발시의 화염전파속도를 추정하였다.